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LABORATORIO DETERMINACIÓN EN LABORATORIO DEL CONTENIDO DE AGUA (HUMEDAD) DEL SUELO, ROCA Y MEZCLAS DE SUELO -AGREGADO INV E – 122 - 07

MAIRA ALEJANDRA PEÑA PEÑA LUIS ALBERTO CARDENAS RAMIREZ STICK ANTONIO BARRANTES RICARDO ANTONIO PAZ PARDO JENIFER KATHERINE TRIVIÑO MARQUEZ

UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERIAS PROGRAMA DE INGENIERIA CIVIL VILLAVICENCIO, META 2019

LABORATORIO DETERMINACIÓN EN LABORATORIO DEL CONTENIDO DE HUMEDAD INV E – 122- 07 LABORATORIO DETERMINACIÓN EN LABORATORIO DEL CONTENIDO DE AGUA (HUMEDAD) DEL SUELO, ROCA Y MEZCLAS DE SUELO -AGREGADO INV E – 122 – 07

MAIRA ALEJANDRA PEÑA PEÑA LUIS ALBERTO CARDENAS RAMIREZ STICK ANTONIO BARRANTES RICARDO ANTONIO PAZ PARDO JENIFER KATHERINE TRIVIÑO MARQUEZ

ING. FLOOWER EMILIO PEÑA

UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERIAS PROGRAMA DE INGENIERIA CIVIL VILLAVICENCIO, META 2019

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Lista de Ilustraciones Ilustración 1. Determinación En Laboratorio Del Contenido De Humedad .............................. 8 Ilustración 2. Muestra ................................................................................................................ 9 Ilustración 3. Recolección de muestra. .................................................................................... 11 Ilustración 4. Tubo Shelby ....................................................................................................... 21 Ilustración 5. Extracción de la muestra. ................................................................................... 22 Ilustración 6. Norma INV E – 122 ........................................................................................... 24 Ilustración 7. Extracción de la muestra. ................................................................................... 24 Ilustración 8. Tubo Shelby en Vinipel ..................................................................................... 25 Ilustración 9. Extracción de la muestra mediante extractor de muestra horizontal. ................ 25 Ilustración 10. Pesaje de la muestra inicial. ............................................................................. 26 Ilustración 11. Horno Secador ................................................................................................. 26 Ilustración 12. Pesaje muestra después de secado ................................................................... 27

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Lista de Tablas Tabla 1. Dosificaciones ............................................................................................................ 16 Tabla 2. W muestra .................................................................................................................. 27 Tabla 3. W muestra seca .......................................................................................................... 27 Tabla 4. W contenido de agua.................................................................................................. 28 Tabla 5. Resultado Final .......................................................................................................... 28

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Tabla de contenido Introducción ................................................................................................................... 6 Objetivos ........................................................................................................................ 7 Objetivo General. ....................................................................................................... 7 Objetivo Específico. ................................................................................................... 7 Marco Teórico ................................................................................................................ 8 Generalidades ............................................................................................................. 8 Método gravimétrico .................................................................................................. 8 Tubo saca muestras o porta testigos........................................................................... 9 Marco Legal ................................................................................................................. 11 Equipos y Materiales.................................................................................................... 21 Espécimen del Ensayo ................................................................................................. 22 Procedimiento .............................................................................................................. 24 Cálculos........................................................................................................................ 27 Análisis de Resultados ................................................................................................. 29 Bibliografía .................................................................................................................. 30

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Introducción El contenido de agua o humedad es la cantidad de agua contenida en un material, tal como el suelo (la humedad del suelo), las rocas, la cerámica o la madera medida sobre la base de análisis volumétricos o gravimétricos. Como futuros ingenieros civiles es de nuestro conocimiento que la base para cualquier tipo de proyecto es el suelo, siendo parte esencial de cualquier diseño, como ingenieros debemos conocer todas las características del suelo y la manera en la cual debemos determinarla. Para el presente análisis, el contenido de humedad del suelo será el factor importante para realizar el proceso, siendo el contenido de agua uno de los principales índices de muchos materiales para establecer el comportamiento de los suelos. En los suelos de grano fino, cohesivo (Suelo fino-compacto) que utilizamos para hallar la humedad con una muestra, llevando a cabo un proceso ordenado; donde la muestra se expone a un límite de calor de aprox. 115°C, según norma INV E-122 - 13, para así encontrar los valores en el porcentaje de humedad de dicha muestra.

LABORATORIO DETERMINACIÓN EN LABORATORIO DEL CONTENIDO DE HUMEDAD INV E – 122- 07 Objetivos Objetivo General. Determinar el contenido de humedad en el laboratorio de suelos, de una muestra inalterada extraída mediante un tubo Shelby, aplicando la Norma INV E – 122. Objetivo Específico. 

Aplicar y comprender el procedimiento de ensayo para la extracción de una muestra.



Aplicar el procedimiento y manipulación de una muestra en el laboratorio.



Conocer el porcentaje de humedad de la muestra obtenida para análisis de ingeniería civil.



Determinar el contenido de agua (humedad) de una muestra determinada para el estudio de los suelos

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Marco Teórico Generalidades Los métodos e instrumentos que se utilizan para determinar la humedad del suelo se pueden dividir en dos grupos: a) Métodos basados en la determinación del contenido de agua del suelo. b) Métodos que miden la potencia de agua del suelo. El contenido de agua del suelo es expresado como una relación entre la masa de agua contenida en una muestra de suelo y la masa seca de la muestra de suelo o el volumen original de la muestra. Estas dos expresiones están linealmente relacionadas por un coeficiente conocido como la densidad aparente del suelo muestreado.

Ilustración 1. Determinación En Laboratorio Del Contenido De Humedad

Fuente: (Documentacion IDEAM, 2018) Método gravimétrico El método gravimétrico es el único método directo de medición de la humedad del suelo. Dicho método consiste en tomar una muestra de suelo, pesarla antes y después de su desecado y calcular su contenido de humedad. La muestra de suelo se considera seca cuando su peso permanece constante a una temperatura de 105'C.

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Se han construido numerosos tipos de equipo de muestreo, así como hornos de secado y balanzas especiales, para ser utilizados con este método. El método gravimétrico es el más exacto para medir el contenido de humedad del suelo y resulta necesario para calibrar el equipo utilizado en los demás métodos. Sin embargo, no puede usarse para obtener un registro continuo de la humedad del suelo de un lugar determinado, porque es necesario extraer muestras del suelo para su análisis en el laboratorio.

Ilustración 2. Muestra

Fuente: (Propio, 2019) Tubo saca muestras o porta testigos Los tubos sacan muestras, los porta testigos y otros tubos de este tipo, ofrecen ciertas ventajas, ya que permiten obtener muestras volumétricas que sirven de base para calcular el contenido de humedad por unidad de volumen. Con la saca muestras pueden conseguirse

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muestras no contaminadas siempre que el equipo esté limpio. No se deben aceitar y se deben mantener limpios, sin herrumbre ni humedad. Para el muestreo a gran profundidad se recomienda normalmente un equipo de dos personas, pudiéndose obtener muestras de 20 m de profundidad. Se recomienda, además, que el volumen de la muestra sea de 100 cm3 como mínimo. La saca muestras abierto de percusión consiste en un tubo saca muestras de 50 mm de diámetro interno y 100 mm de longitud con tubos de extensión de 25 mm de diámetro y 1,5 m de longitud, para efectuar muestreos a profundidad. Se utilizan camisas de latón de 50 mm de longitud a fin de conservar las muestras intactas. Las muestras se sacan de la barra empujando un émbolo. Para las extensiones, puede utilizarse un barreno liviano o un tubo de 15 mm. Para obtener muestras volumétricas a pequeña profundidad, puede utilizarse una saca muestras sencillo y económico, consistente en un tubo delgado de latón, 50 mm de diámetro y 150 mm de longitud, montado en el extremo de una manija en fon-ni de T y de 90 cm para los tubos de 19 mm. Las muestras son recogidas empujando hacia abajo la manija. Después de extraer el muestreador del hueco, las muestras se recogen empuñándolas hacia afuera del tubo saca muestra a través del émbolo central. Como el diámetro interno y el área del tubo saca muestras son conocidos, pueden obtenerse fácilmente muestras volumétricas cortando una longitud dada de la muestra al ser extraída del instrumento.

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Ilustración 3. Recolección de muestra.

Fuente: (Documentacion IDEAM, 2018) Marco Legal DETERMINACIÓN EN LABORATORIO DEL CONTENIDO DE AGUA (HUMEDAD) DEL SUELO, ROCA Y MEZCLAS DE SUELO -AGREGADO I.N.V. E – 122 – 07 1.

OBJETO 1.1

Este método cubre la determinación de laboratorio del contenido de

agua (humedad) de suelo, roca, y mezclas de suelo-a agregado por peso. Por simplicidad, de aquí en adelante, la palabra "material" se refiere a suelo, roca o mezclas de suelo -agregado, la que sea aplicable.

1.2

El contenido de agua del material se define como la relación,

expresada en porcentaje, entre la masa de agua que llena los poros o "agua libre", en una masa de material, y la masa de las partículas sólidas de material.

LABORATORIO DETERMINACIÓN EN LABORATORIO DEL CONTENIDO DE HUMEDAD INV E – 122- 07 1.3

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El término “material sólido” como es empleado en ingeniería

geotécnica, típicamente se asume que significa partículas minerales que se forman naturalmente y que no se disuelven fácilmente en agua. Por lo tanto, el contenido de agua en materiales que contengan materias extrañas (tales como cemento, o algo semejante) pueden requerir un tratamiento especial o una definición calificada del contenido de agua.

Además, algunos materiales orgánicos pueden

descomponerse al secarse en el horno a la temperatura normal usada para este método (110º C). Materiales que contengan yeso (sulfato de calcio deshidratado u otros compuestos con cantidades sin iniciativas de agua hidratada) pueden presentar problemas especiales puesto que este material se deshidrata lentamente a la temperatura normalmente usada para este secamiento (110º C) y a muy bajas humedades relativas forman un compuesto (sulfato de calcio hemihidrato) el cual no está normalmente presente en materiales naturales, excepto en algunos suelos desérticos. Para poder reducir el grado de deshidratación del yeso en los materiales que lo contengan o poder reducir la descomposición en materiales con alto contenido orgánico puede ser aconsejable secar estos materiales a 60º C o en una desecadora a temperatura ambiental. De esta manera, cuando se use una temperatura de secado diferente a la normal, tal como se define en este método de prueba, el contenido de agua resultante puede ser diferente al normalmente determinado según las temperaturas normales de secamiento.

Nota 1. – Los métodos de prueba ASTM D2974 proveen un procedimiento alternativo para determinar el contenido de agua en materiales altamente y orgánicos (turba).

LABORATORIO DETERMINACIÓN EN LABORATORIO DEL CONTENIDO DE HUMEDAD INV E – 122- 07 1.4

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Materiales que contengan agua con cantidades considerables de sólidos

solubles (tales como sal en sedimentos marinos) al ser probados con este método darán una masa de sólidos la cual incluye los sólidos previamente solubles. Estos materiales requieren un tratamiento especial para retirar o cuantificar la presencia de sólidos precipitados en la masa seca de la muestra o debe usarse una definición calificada del contenido de agua. 1.5

Esta norma de ensayo requiere varias horas para un correcto secado del

contenido de agua de la muestra. La norma INV E – 135 explica el secado de la muestra en un horno microondas, que es un proceso más corto. 1.6

Esta norma exige el secamiento del material en un horno a altas

temperaturas. Si el material que está siendo secado se encuentra contaminado con ciertos químicos, puede haber peligros de salud y seguridad. Por lo tanto, esta norma no debe usarse para determinar el contenido de agua en suelos contaminados, a no ser que se hayan tomado medidas adecuadas de precaución sobre salubridad y seguridad. 1.7

Esta norma no pretende considerar todos los problemas de seguridad,

si es que alguno existe, asociados con su uso. Es responsabilidad de quien la emplea, el establecimiento de prácticas apropiadas de seguridad y salubridad y la determinación de la aplicabilidad de limitaciones regulatorias, antes de su uso.

2.

RESUMEN DEL MÉTODO

La aplicación práctica de la determinación del contenido de agua en un material, es conocer la masa del agua removida al secar dicho material cuando está húmedo (espécimen de prueba) hasta peso constante, en un horno controlado a 110° ± 5° C (230° ±9° F); y usar este valor como la masa del agua en el espécimen de prueba. La masa del material remanente después de secado en el horno, corresponde a la masa de las partículas sólidas. El contenido

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de agua se calcula relacionando la masa de agua en la muestra húmeda con la masa de la muestra seca.

3.

USO Y SIGNIFICADO 3.1

Para muchos materiales, el contenido de agua es una de las

propiedades índices más significativas que se emplea para establecer una correlación entre el comportamiento del suelo y otras propiedades índices. 3.2

El contenido de agua de un material se usa en casi todas las ecuaciones

que expresan las relaciones de fases entre aire, agua y sólidos, en un volumen dado de material. 3.3

En suelos de grano fino (cohesivos), la consistencia depende de su

contenido de agua. El contenido de agua de un suelo, junto con su límite líquido (norma INV E – 125) y su límite plástico (norma INV E – 126), se usan para expresar su consistencia relativa, o índice de liquidez.

4.

EQUIPO 4.1

Horno – Controlado termostáticamente, preferiblemente de tiro forzado

y que mantenga una temperatura uniforme de 110° ± 5°C (230° ± 9°F) en toda la cámara de secado. 4.2

Balanzas – que tengan una precisión de ± 0.01 g para muestras que

tengan una masa de 200 g o menos; y ± 0.1 g para muestras que tengan una masa por encima de 200g.

LABORATORIO DETERMINACIÓN EN LABORATORIO DEL CONTENIDO DE HUMEDAD INV E – 122- 07 4.3

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Recipientes – Vasijas apropiadas hechas de un material resistente a la

corrosión y a cambios en su masa al ser sometidas a repetidos calentamientos y enfriamientos y a operaciones de limpieza. Para muestras con masa menor o próxima a 200 g, se usarán recipientes con tapas de cierre hermético; mientras que para muestras de masa mayor que 200 g se usarán recipientes sin tapa (Nota 2). Se necesita un recipiente para cada determinación del contenido de agua. Nota 2. - El propósito de las tapas de cierre hermético es doble: prevenir las pérdidas de humedad de las muestras antes del pesaje inicial y para e atar la absorción de humedad proveniente de la atmósfera después del secado y antes del pesaje final.

5.

MUESTRAS 5.1

Las muestras que estén almacenadas, antes del ensayo, en recipientes

no corrosivos y herméticos, se deben mantener a una temperatura entre 3° y 30° C y en un área en la cual no tengan contacto directo con la luz solar (cuarto oscuro). Las muestras alteradas que se encuentren en otros recipientes deberán ser almacenadas de manera de prevenir o minimizar la condensación de humedad en las paredes internas de los recipientes. 5.2

La determinación del contenido de agua se deberá hacer tan pronto

como sea posible después de la preparación de la muestra, especialmente si se usan recipientes potencialmente oxidables (como tubos de acero de pared delgada, la tasa de pintura, etc.) o bolsas plásticas.

LABORATORIO DETERMINACIÓN EN LABORATORIO DEL CONTENIDO DE HUMEDAD INV E – 122- 07 6.

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ESPÉCIMEN DE ENSAYO 6.1

Para las determinaciones de los contenidos del agua que se realicen en

conjunto con otro método de ensayo, se deberá usar la masa de la muestra requerida en este último, si es mayor a la establecida por la presente norma. Si no se ha especificado un mínimo de masa de muestra en ese método, se deberán aplicar los valores que se mencionan más adelante. 6.2

La masa mínima de material húmedo seleccionada para ser

representativa del total de los mues tras debe irá estar de acuerdo con lo siguiente: Tabla 1. Dosificaciones

Fuente: (Vías, 2007) La cantidad mínima de masa usada puede necesitar ser incrementada para poder obtener los dígitos mínimos necesarios para la masa de agua cuando se reporten contenidos de agua al más cercano 0.1% o como se indica en la Sección 10. 6.3

El uso de un espécimen para prueba más pequeño que el mínimo

indicado en 6.2, requiere especial cuidado, a pesar de poder ser el adecuado para el propósito de la prueba. Cualquier espécimen usado, que no satisfaga estos requisitos, deberá anotarse en la hoja de datos de la prueba o en sus formatos. 6.4

Al trabajar con un espécimen pequeño (menos de 200g) que contenga

una partícula de grava relativamente grande, resulta apropiado no incluir esta partícula

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en el espécimen de prueba. Sin embargo, cualquier material descartado debe describirse y anotarse en los formatos para datos u hojas de datos. 6.5

Para aquellas muestras que consisten en su totalidad de roca intacta, la

masa mínima del espécimen debe ser de 500g. Porciones representativas de la muestra pueden partirse en partículas más pequeñas, dependiendo del tamaño de la muestra, del recipiente y de la balanza que se va a usar. Para facilitar el secado, véase la Sección 8.4. Especímenes de tamaños tan pequeños como 200 g pueden ser probados, si resultan aceptables contenidos de agua de sólo dos dígitos significativos.

7.

SELECCIÓN DE ESPECÍMENES PARA PRUEBA 7.1

Cuando el espécimen para la prueba es una porción de una cantidad

mayor de material, debe irá ser seleccionado para ser representativo de la condición del agua de la totalidad del material. La manera en que se seleccione el espécimen depende del propósito y de la aplicación de la prueba, del tipo de material a probar, de las condiciones de agua y del tipo de muestra. (De otra prueba, bolsa, bloque o semejantes) 7.2

Para muestras alteradas, tales como muestras desbastadas, muestras de

bolsa, etc., el espécimen de muestra se debe obtener por medio de uno de los siguientes métodos (listados en orden de preferencia): 7.2.1

Si el material es tal que pueda ser manipulado y manejado sin

pérdida significativa de su humedad y segregación, debe ser mezclado completamente, seleccionando luego una porción representativa con una pala de tamaño tal que no se requieran más que unas pocas paladas para obtener el tamaño apropiado del espécimen como se define en la Sección 6.2.

LABORATORIO DETERMINACIÓN EN LABORATORIO DEL CONTENIDO DE HUMEDAD INV E – 122- 07 7.2.2

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Si el material es tal que no pueda ser mezclado totalmente, o

mezclado y muestreado con una pala, se forma una pila con el material, mezclándolo tanto como sea posible. Se recogen, por lo menos, cinco porciones del material de lugares escogidos al azar usando para esto un tubo de ensayo, pala, cuchara o palustre o cualquier artefacto similar apropiado para recoger las partículas más grandes que se encuentren en el material. Se combinan todas las porciones para obtener un espécimen para la prueba. 7.2.3

Si el material o las condiciones son tales que no permiten la

formación de una pila, se deben recoger tantas porciones como sea práctico, usando lugares escogidos al azar que mejor representen la condición de humedad. Todas las porciones se deben combinar para obtener el espécimen de prueba. 7.3

Para muestras intactas tales como de bloque, cilíndricas, de tubo

partido y otras similares, el espécimen para la prueba se debe obtener usando uno de los métodos siguientes, dependiendo del propósito y uso potencial de la muestra: 7.3.1

Empleando un cuchillo, segueta, o cualquier aparato cortante,

se desbasta el exterior de la muestra a la suficiente distancia para comprobar si el material está estratificado y para retirar el material que parezca más s seco o más mojado que la porción principal de la muestra. Si la existencia de estratos es cuestionable, la muestra se debe cortar por la mitad. Si el material resulta estratificado, véase la Sección 7.3.3. 7.3.2

Si el material no está estratificado, el espécimen se debe

obtener cumpliendo los requisitos de masa que se encuentran en la Sección 6.2, de la siguiente manera: (1) tomando todo o la mitad de la porción que está siendo probada; (2) cortando una tajada representativa de la porción que está

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siendo probada; o (3) desbastando la superficie expuesta de la mitad o de la porción que está siendo probada. Nota 3. – La migración de humedad en algunos suelos sin cohesión puede requerir la prueba de toda la sección de la muestra. 7.3.3

Si el material es estratificado (o se encuentra más de un tipo de

material), se selecciona un espécimen promedio o un espécimen individual o ambos. Los especímenes deben ser identificados apropiadamente en cuanto a su ubicación o lo que ellos representan y deben incluirse comentarios apropiados en los formatos de prueba o las hojas de datos de pruebas. Nota 4. – Para prevenir la mezcla de los especímenes y obtener resultados incorrectos, todos los recipientes y tapas, si se usan, deben ser numerados y esta numeración debe registrarse en las hojas de datos del laboratorio. Los números en las tapas deberán coincidir con los de sus recipientes para evitar confusiones.

8.

PROCEDIMIENTO 8.1

Se determina y registra la masa de un recipiente limpio y seco (y su

tapa, si ella se usa). 8.2

Se escoge una muestra de ensayo representativa, de acuerdo con la

Sección 6. 8.3

Se coloca la muestra húmeda en el recipiente; se coloca la tapa

firmemente en posición, si procede, y se determina el peso del recipiente con la muestra de material, usando una balanza apropiada (ver Sección 4.2). Se anota este valor.

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Se retira la tapa (si fue usada) y se coloca el recipiente con el material

húmedo en el horno para secar el material hasta obtener una masa constante. El horno secador se mantiene a una temperatura de 110° ± 5º C, a no ser que se ese cacique otra cosa (ver Sección 1.3). El tiempo requerido para obtener una masa constante puede variar dependiendo del tipo de material, tamaño del espécimen, tipo de horno y su capacidad, y otros factores.

La influencia de estos factores puede establecerse

generalmente usando buen juicio y con la experiencia adquirida con los materiales que están siendo probados y el equipo que se use. Nota 5.- Para facilitar el secado al horno de muestras de ensayo muy grandes, éstas deben ser colocadas en recipientes que tengan un área superficial amplia (como una bandeja) y el material separado en pequeños grupos. Nota 6.- En la mayoría de los casos, el secado de una muestra durante la noche (16 horas), es suficiente. En los casos donde existan dudas concernientes a lo adecuado del procedimiento de secado, éste se debe continuar hasta que el cambio de masa, después de dos períodos de secamiento consecutivos (mayores de 1/2 h), sea insignificante (menor al 0.1%). Las muestras de arena se pueden secar frecuentemente a una masa constante en un periodo de 4 horas, cuando se usa un horno de tiro forzado. Nota 7.- Debido a que algunos materiales secos pueden absorber humedad de especímenes húmedos, aquellos deben ser retirados antes de colocar éstos en el horno. Sin embargo, este requerimiento no será necesario si los especímenes secos van a permanecer en el horno por un período de secado adicional de 16 horas. 8.5

Después de que el material se haya secado a masa constante, se

remueve el recipiente del horno y se le coloca la tapa. Se permite que el material y el recipiente se enfríen a la temperatura ambiente, o hasta que el recipiente pueda ser

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manejado fácilmente con ambas manos y la operación de pesaje no esté afectada por corrientes convectivas. Se determina la masa del recipiente y de la muestra secada en el horno usando la misma balanza que usó en las operaciones descritas en las Secciones 8.1 y 8.3. Se registra este valor. Si el recipiente no tiene tapa, el material se pesa inmediatamente para que la temperatura del recipiente sea tal que la operación del pesaje no sea afectada por corrientes convectivas o después de enfriarlo en un secador. Nota 8.- Es recomendable el enfriamiento en un desecador, ya que se previene absorción de humedad proveniente de la atmósfera durante dicho proceso.

Equipos y Materiales 

Horno con temperatura uniforme de 115´ c



Balanza de 0.1 g



Tubo Shelby para muestreo



Extractor de muestras horizontales



Recipientes para pesar la muestra



Maceta



Guantes

Ilustración 4. Tubo Shelby

Fuente: (Boxmin SAS, 2013)

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Espécimen del Ensayo

Ilustración 5. Extracción de la muestra.

Fuente: (Propio, 2019) El procedimiento para recoger una muestra por el método gravimétnco depende de si la determinación de la humedad del suelo está basada en la masa seca de la muestra o en su volumen., Para determinar la humedad por masa seca, la muestra puede ser alterada, pero no debe serlo para la determinación volumétrica. El muestreo de suelos está lleno de inconvenientes, sobre todo cuando el terreno está muy seco o muy húmedo o contiene piedras, rocas u otros materiales que dificultan el trabajo del equipo de muestreo. La técnica y el equipo utilizados para la recolección de muestras deben evitar que éstas pierdan o ganen humedad, sufran alteración o contaminación alguna durante las operaciones de muestreo o de transporte. Cuando se extrae una muestra de una capa seca a través de una capa húmeda, se debe tener cuidado de que el equipo de muestreo esté lo más seco posible y de que no caiga agua, por el agujero, en la capa seca. Si hay agua en el terreno, es probable que el contenido de humedad medido sea inferior al valor real, debido a que parte

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del agua gotea de la muestra al ser extraída del suelo o a su escurrimiento durante el muestreo como consecuencia de la presión ejercida. Si se encuentran sedimentos secos, duros y compactos resulta difícil introducir el tubo saca muestras o hacer girar el barreno. Al sacar muestras de sedimentos secos, de textura rugosa, la muestra puede escurrirse del tubo saca muestra o del barreno al retirar el instrumento. El muestreo de los suelos pedregosos es muy difícil, especialmente en el aspecto volumétrico, debido al peligro que existe de que la cuchilla del equipo tropiece con una piedra y porque las muestras que han de obtenerse deben ser muy voluminosas. Los suelos que contienen una cantidad considerable de raíces y materias orgánicas presentan también ciertas dificultades. Si el suelo es de grava, el tamaño necesario de la muestra que se debe tomar para la determinación gravimétrica de su humedad, debe ser mucho mayor que en el caso de suelos que no contengan grava, y dependerá proporcionalmente del tamaño y del contenido de la grava. La humedad se determina como un porcentaje por masa (peso). Si se multiplica por la densidad del volumen total se obtiene la humedad como porcentaje por volumen. En los trabajos de muestreo para medir la humedad del suelo, es indispensable que todas las operaciones, así como la transferencia de muestras a los recipientes y el peso de las muestras, se hagan lo más rápido posible, a fin de impedir las pérdidas excesivas de humedad. Muchas de las dificultades que presenta la utilización de equipos de muestreo se pueden evitar si el equipo se mantiene limpio y libre de humedad y herrumbre.

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Procedimiento 1. Se inicia el ensayo granulométrico según la norma INV E – 123.

Ilustración 6. Norma INV E – 122

Fuente: (Propio, 2019) 2. Extraer una muestra de aproximadamente 500 gr. Con la ayuda de un tubo Shelby, introduciéndolo en el suelo golpeando la parte superior para obtener una muestra relativamente inalterada.

Ilustración 7. Extracción de la muestra.

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Fuente: (Propio, 2019) 3. Envolver el tubo Shelby con vinipel para que la muestra conservara su humedad y dejamos reposar hasta el día siguiente.

Ilustración 8. Tubo Shelby en Vinipel

Fuente: (Propio, 2019) 4. Pasadas 6 horas extraemos la muestra del tubo shelby con la ayuda de un extractor de muestra horizontal para ser forrada con Vinipel.

Ilustración 9. Extracción de la muestra mediante extractor de muestra horizontal.

Fuente: (Propio, 2019) 5. Pesamos la muestra de suelo fino resultando el peso húmedo de ella.

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Ilustración 10. Pesaje de la muestra inicial.

Fuente: (Propio, 2019) 6. La muestra es llevada al horno con capacidad de mantener una temperatura de 115´ C y queda allí durante 24 horas.

Ilustración 11. Horno Secador

Fuente: (Propio, 2019) 7. Finalmente, la muestra está fuera del horno y se pesa para conocer el peso seco de la muestra estudiada.

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Ilustración 12. Pesaje muestra después de secado

Fuente: (Propio, 2019) Cálculos Se toma el peso de la muestra recién extraída del tubo Shelby. Tabla 2. W muestra

W DE LA MUESTRA (gr) 501,3 Fuente: (Propio, 2019)

Después de realizar el secado de la muestra mediante el horno se vuelve a realizar el pesaje de la muestra obteniendo el siguiente valor: Tabla 3. W muestra seca

W DE LA MUESTRA SECA (gr) 442 Fuente: (Propio, 2019)

LABORATORIO DETERMINACIÓN EN LABORATORIO DEL CONTENIDO DE HUMEDAD INV E – 122- 07 Determinamos que el contenido de agua de la muestra es de: Tabla 4. W contenido de agua

W DE AGUA (GR) 59,3 Fuente: (Propio, 2019)

Finalmente calculamos el porcentaje de humedad de la muestra con la siguiente formula. %𝑊 =

𝑊𝑎𝑔𝑢𝑎 ∗ 100 𝑊𝑠𝑒𝑐𝑜

Obteniendo el siguiente resultado: Tabla 5. Resultado Final

% de humedad 11,83 Fuente: (Propio, 2019)

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Análisis de Resultados •

La calidad de un suelo viene condicionada por el valor de sus propiedades

físico mecánicas, si estas están dentro de un rango de valores permitidos el suelo se comportará adecuadamente ante las solicitaciones de obra, caso contrario se rechazará su uso o se propondrá unas mejoras. •

Los resultados acerca de los estudios de suelo, juega un papel muy importante

para las obras de ingeniería, ya con estas estaremos aptos para prevenir y solucionar problemas que pueden presentarse con el suelo en donde se quiere hacer alguna obra de ingeniería. •

La muestra de suelo de limos y arcilla que extrajimos, fue ensayada en el

laboratorio y tiene un contenido de humedad del 11.83 % donde es aceptable según los parámetros a realizar.

LABORATORIO DETERMINACIÓN EN LABORATORIO DEL CONTENIDO DE HUMEDAD INV E – 122- 07

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